Pourquoi de pas avoir de propulsion nucleaire ?

S.B · 4 avril 2014

Bruno, on évoquait pas une mission impossible style traverser la Voie lactée en 100 ans à une vitesse 1000 fois supérieure à celle de la lumière, on évoquait une mission crédible, comme de visiter une étoile proche à une fraction de c...

Et, dans ce cas, au risque de me répéter, je ne crois pas que la matière interstellaire pose de problème au vaisseau...

'Bruno · 4 avril 2014

30.000 km/s, c'est un dixième de la vitesse de la lumière.

Si c'est pour visiter une étoile proche, on rencontrera sûrement des particules interstellaires. Je ne sais pas combien (à la limite peu importe - ce qui importe est l'énergie de l'impact), mais on en rencontrera. De même qu'une sonde interplanétaire rencontre des micrométéorites (il traverse une distance bien plus faible, mais le milieu est bien plus dense). [Tu as l'air de dire qu'aucune sonde n'a jamais rencontré de micrométéorite, puisqu'elles fonctionnent toutes. Ça ne prouve rien : Giotto a fonctionné assez longtemps après avoir plongé au coeur de Halley. Non, c'est juste que les dégats de tels impacts sont apparemment minimes.]

La question de savoir si l'impact d'une grosse molécule est dangereux est donc une question à se poser. Pour l'instant, j'ai l'impression que ça doit bien se passer puisque c'est un peu moins énergétique que l'impact d'une micrométéorite, mais je doute un peu de mon calcul. Donc j'en sais rien...

------

Après avoir fouillé un peu partout, je n'ai pas trouvé d'estimation de la quantité de matière interstellaire au voisinage du soleil. Tout ce que j'ai trouvé, c'est ici http://fr.wikipedia.org/wiki/Bulle_locale : « La bulle locale elle-même n'est pas entièrement vide contrairement à ce qu'on peut être tenté de croire. En effet le soleil (et le système solaire entier) se trouve actuellement à l'intérieur d'un petit nuage interstellaire très diffus mais dont la température moléculaire est de l'ordre de 6000° K » (source en anglais : http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2009/23dec_voyager/ ). Du moins ça prouve qu'il y a bien de la matière interstellaire au voisinage du Soleil. Peut-être pas autant que dans les bras, mais il y en a.

Un schéma du voisinage solaire montrant que ce n'est pas vide : http://apod.nasa.gov/apod/ap980225.html .

Modifié 5 avril 2014 par 'Bruno

OrionRider · 6 avril 2014

Si mais apparemment, ca a du mal à passer puisqu'on depuis, le fil a inventé la lumière qui disparait sans trace, la matière noire qui interagit et la traversée d'une galaxie complète qui est représentative d'un trajet dans le vide

Et j'en oublie.

Inutile d'utiliser ce ton. Si tu n'avais pas remarqué, il s'agissait de questions, pas d'inventions.

Tout le monde n'a pas ta Science, ni tes convictions inébranlables.

Merci tout de même d'avoir répondu aux questions.

Modifié 6 avril 2014 par OrionRider

OrionRider · 6 avril 2014

Ca représente quelle pourcentage du ciel les nébuleuses ?

Quand même pas mal je crois, en tout cas dans notre galaxie. Par exemple, quand on regarde les images des 'surveys' ou plus proche de nous, les poses de plusieurs dizaines de minutes à la CCD, on constate très souvent des 'nuages'. Même dans des directions autres que la VL. Par exemple les environs de Polaris en sont pleins.

(la matière noire) n'interagit pas avec la matière baryonique sinon on l'aurait détectée depuis longtemps.

Sa masse interagit avec les galaxies, non? Je pensais que c'était justement comme ça qu'on l'avait 'découverte'?

Est-il possible qu'on ne l'ait pas détectée ici simplement parce qu'elle n'est pas présente partout?

Je précise: ce sont des questions, pas des 'inventions'.

Enfin, même si l'espace interstellaire est 'vide', tout comme l'espace intergalactique, le vaisseau est tout de même supposé aller quelque part.

Probablement une exoplanète ou un objet assez 'intéressant' pour justifier le coût d'un voyage à une fraction significative de c.

Donc à moins de freiner loin de la destination, il faudrait bien traverser un nuage d'Oort, une ceinture d'astéroïdes, un environnement 'peuplé' de comètes, etc. à haute vitesse relative. Si tant est que la sonde interstellaire est supposée freiner après des décennies ou des siècles de voyage.

Les missions interplanétaires actuelles (comme New Horizons) sont munies d'un blindage calculé pour les protéger des micrometeoroïdes à des vitesses de quelques dizaines de km/sec pendant une dizaine d'années. Je ne pense pas que l'ESA ou la NASA installerait un blindage inutile sur ses sondes.

A quelques centaines de km/sec ce 'blindage' devrait logiquement être 10x plus lourd/épais pour offrir la même protection.

A une 'fraction significative de c', la masse du blindage me semble incompatible avec l'accélération requise.

Modifié 6 avril 2014 par OrionRider

'Bruno · 6 avril 2014

Dans ce débat (un vaisseau spatial se déplace à 1/10 de la vitesse de la lumière au voisinage du Soleil), il y a en fait deux questions :

1) Est-ce que le vaisseau spatial est susceptible d'entrer en collision avec de la matière interstellaire ? Pascal pense que non. Je pense que oui. J'ai essayé d'expliquer pourquoi mais j'ai probablement utilisé (au début) de mauvais exemples (aujourd'hui je suis diplomate - hier j'aurais dit qu'on m'a lu de travers). Je persiste à penser que oui pour la raison donnée dans mon dernier message.

2) Est-ce qu'une telle collision est dangereuse ? S.B. pense que non, et l'a expliqué en rappelant que les sondes du Système Solaire, susceptibles de rencontrer de bien plus grosses particules (mais à bien plus faible vitesse...) n'ont jamais été détraquées par elles (je n'ai pas compris s'il pense que les sondes n'ont jamais percuté de telles particules, ou bien elles en ont percuté mais ça s'est bien passé). Il semble considérer qu'une vitesse 1000 fois plus élevée (donc une énergie cinétique 1 million de fois plus grande) ne change rien d'essentiel au problème. Il est vrai que les particules interstellaires sont bien plus petites. On gagne d'un côté, on perd de l'autre. Alors j'ai essayé de faire des calculs pour comparer, mais j'ai peur que ce ne soit pas les calculs pertinents. Du coup je ne sais pas. Mais je ne trouve pas évident d'affirmer que ce n'est pas un problème (ni le contraire).

S.B · 6 avril 2014

Comme Bruno, je vais essayer de résumer le fond de ma pensée...

- L'espace n'est pas vide.

- Depuis 50 ans, des milliers d'engins spatiaux ont volé, parcourant (il faudrait s'amuser à faire le calcul) l'équivalent d'une distance interstellaire, sans avoir jamais souffert d'un impact.

- Ceci, dans le plan du système solaire, saturé de matière interplanétaire, infiniment plus que dans l'espace interstellaire : vous avez déjà observé la lumière zodiacale ou le Gegenshein ?

- Les "blindages" dont parle avec insistance OrionRider sont dérisoires par rapport à la masse totale des engins spatiaux, en bref, ils ne comptent pour rien.

- Dans l'espace interstellaire, c'est vrai, la vitesse sera 100 ou 1000 fois supérieure. La densité de matière, de beaucoup beaucoup inférieure. La masse des boucliers pourra elle aussi augmenter.

- En résumé, l'un dans l'autre, je crois que le voyage interstellaire n'est pas impossible à grande vitesse. Il me semble que cette discussion aurait pu être engagée avant l'ère spatiale à propos des voyages interplanétaires...

- En conclusion, j'ajoute que ce problème des impacts ne semble pas critique aux gens qui s'amusent à réflèchir au voyage interstellaire.

Pour finir je trouve cette question diablement intéressante, je vais enquêter dessus...

En conclusion merci à tous pour votre contribution.

Modifié 6 avril 2014 par S.B

Great gig in the sky · 6 avril 2014

j'ajoute que ce problème des impacts ne semble pas critique aux gens qui s'amusent ( !) à réfléchir au voyage interstellaire.

Heureusement ( ou l' inverse ) , sinon l' Amérique n' aurait jamais été découverte !

'Bruno · 6 avril 2014

Dans l'espace interstellaire, c'est vrai, la vitesse sera 100 ou 1000 fois supérieure. La densité de matière, de beaucoup beaucoup inférieure.

Ce n'est pas la densité, le problème, mais la masse et la vitesse des particules. Si la densité est tellement faible qu'on ne rencontre que deux ou trois particules d'ici à Proxima, on a quand même intérêt à être sûr que ces rencontres se feront sans dégât.

pascal_meheut · 7 avril 2014

1) Est-ce que le vaisseau spatial est susceptible d'entrer en collision avec de la matière interstellaire ? Pascal pense que non.

Je n'ai jamais dit ça. J'ai juste fait remarquer que les arguments de ceux qui disaient que le risque de collision était élevé n'étaient jamais étayés, qu'ils ne pouvaient citer aucune étude ou chiffre sérieux à l'appui de leur dires, qu'il y avait de sérieux contre-arguments, etc.

Et ça, c'est la version gentille parce qu'il y a eu également de sérieuses erreurs de raisonnement.

Mais comme d'habitude hélas, quand des gens sont prêts à affirmer des choses fermement sans avoir les informations nécessaires, ils interprètent tout critique de leur méthodologie et raisonnements comme le point de vue inverse...

Ce qui rend tout dialogue "scientifique" impossible.

P.S: pour l'impact de particules à grande vitesse, l'humanité en génère tous les jours une quantité énorme dans les accélérateurs et à des vitesses proches de C. Apparemment, cela ne détruit pas à chaque fois tout ce dans quoi elles tapent (et notamment les capteurs) sinon on aurait un peu de mal à faire tourner le LHC du CERN par ex.

'Bruno · 7 avril 2014

Qu'est-ce que c'est que réflexion sur les gens qui n'étayent pas leurs arguments ? Je dois me sentir visé (puisque tu me réponds) ? Je peux te retourner le compliment. Par exemple :

si je regarde en dehors de la direction du centre de la galaxie, je traverse quand même une énorme partie de la voie lactée et qu'il y a plein de galaxies... Conclusion : un trajet entre les étoiles se fait dans le vide...

C'est sensé prouver quoi ? (Quand je regarde à travers l'atmosphère, je vois plein de galaxies. Conclusion : un trajet à travers l'atmosphère se fait dans... ?)

Pour ma part j'ai essayé de me documenter et j'en ai fait part dans ce sujet. J'ai lu que la matière interstellaire fait perdre 1 magnitude par kpc, mais j'ai pris note de la remarque comme quoi c'est surtout dans les bras qu'elle est présente, j'ai trouvé toutefois qu'il y en avait au voisinage du Soleil, etc. Je ne suis pas spécialiste, je fais ce que je peux.

Mais bon, c'est pas grave (il faudrait juste éviter la condescendance...), et puis comme S.B je trouve ce sujet intéressant. D'ailleurs l'exemple des accélérateurs de particule me paraît parlant (c'est pas fortement blindé, un accélérateur de particules ?). Cela dit la matière interstellaire, c'est aussi de très grosses molécules. Est-ce que ça reste comparable ? Je ne sais pas...

Modifié 7 avril 2014 par 'Bruno

pascal_meheut · 7 avril 2014

Simple : OrionRider suggérait qu'il y avait plein de particules dans le vide et que tout ce qui voyage à grande vitesse aurait un nombre important de collisions.

Je lui ai donc fait remarqué que puisque la lumière traverse des millions d'années-lumière sans diffusion ni atténuation (cf. l'utilisation des chandelles cosmiques), c'est donc que la densité est très, très faible.

Vu que tu n'en cites qu'une partie et que tu répètes en boucle que quand on pointe dans les directions les plus denses de l'Univers, c'est à dire les galaxies, alors, on n'a pas que du vide, il est totalement clair comme dit plus haut :

- que tu n'as pas fait l'effort de lire à quoi je répondais

- de lire l'ensemble de mon argument

- et que tu ne comprends pas tes erreurs de raisonnement puisque tu te "documentes" précisément sur le cas qui ne nous intéresse pas...

En gros, je dis depuis le début "regardes à l'horizon par très beau temps, tu vas voir les bateaux disparaitre progressivement donc la Terre est ronde" et tu répètes "oui mais quand il y a du brouillard ou que je regarde à travers un mur opaque, ca ne marche pas donc je ne comprends pas ton argument"...

Tu viens d'ailleurs de faire encore la même chose. J'ai posté sur une réponse globale faisant remarqué que contrairement à ce que tu disais, je remettais en cause la méthodologie globale, pas la conclusion et tu as rebondi sur un seul point.

P.S : pour la comparaison avec les très grosses molécules, c'est simple. D'abord, leur densité est très, très faible : l'Univers, c'est encore massivement de l'hydrogène et de l'helium à 97%, pas du fullerène.

Ensuite, on parle de voyage à 0.1 c max alors que pour le LHC, on parle de 0.999999991 c.

Les équations de la relativité étant ce qu'elles sont, tu peux calculer l'énergie cinétique dans les 2 cas.

S.B · 7 avril 2014

" 1 magnitude par kpc"

Attention, Bruno, ce n'est vrai que dans le plan galactique. Si tu vises en dehors du plan galactique, l'absorption par kpc est proche de 0.

'Bruno · 7 avril 2014

Je lui ai donc fait remarqué que puisque la lumière traverse des millions d'années-lumière sans diffusion ni atténuation (cf. l'utilisation des chandelles cosmiques), c'est donc que la densité est très, très faible.

Très faible, bien sûr, mais suffisamment faible pour qu'il n'y ait pas de collisions ? On ne peut pas conclure, il faut en savoir plus (voir fin de mon message).

Vu que tu n'en cites qu'une partie et que tu répètes en boucle que quand on pointe dans les directions les plus denses de l'Univers, c'est à dire les galaxies, alors, on n'a pas que du vide

Non : je parle du voisinage solaire, la région autour du Soleil, de Sirius, d'Alpha du Centaure, tout ça ! (Tu me reproches de ne pas te lire, mais c'est l'inverse !) Au début j'ai fait l'erreur de prendre la valeur moyenne de la matière interstellaire en oubliant qu'entre les bras il y en a moins, et de même j'ai fait l'erreur de prendre la valeur de l'absorption (1 magnitude par kpc) qui n'est valable que dans les bras. L'erreur a été signalée par S.B, et j'ai rectifié en allant chercher ce qui se passe au voisinage du Soleil.

Et ce qui se passe au voisinage du Soleil, c'est ça :

puisque tu te "documentes" précisément sur le cas qui ne nous intéresse pas...

Remarque qui n'est pas valable : je me documente sur le voisinage solaire (voir image plus haut).

je remettais en cause la méthodologie globale, pas la conclusion et tu as rebondi sur un seul point.

Parce que c'est le point dont je parlais (je récapitulais, je disais qu'il y a deux difficultés, la première étant la densité de matière interstellaire, et je te citais au passage parce que je croyais que tu l'estimais trop faible).

" 1 magnitude par kpc"
Attention, Bruno, ce n'est vrai que dans le plan galactique.

Oui, maintenant j'ai compris ! D'ailleurs si citais la phrase en entier (« J'ai lu que la matière interstellaire fait perdre 1 magnitude par kpc, mais j'ai pris note de la remarque comme quoi c'est surtout dans les bras qu'elle est présente ») c'est clair !

(En fait, j'ai toujours entendu dire que dans une galaxie, il y a de la matière partout, pas seulement dans les bras. Les bras sont juste une région où de jeunes étoiles s'allument, du coup on les voit mieux. Donc j'ai raisonné en simplifiant et en prenant la valeur moyenne, mais ce n'est pas valable entre les bras, OK.)

-------

Lorsqu'on observe des astres, on peut mesurer leur rougissement, qui permet d'en déduire l'extinction, c'est-à-dire le nombre de magnitudes perdues à cause de l'absorption par la matière interstellaire. Je sais que l'extinction est donnée dans les catalogues de galaxies (nécessaire pour corriger les magnitudes des objets de la galaxie étudiée). Voilà ce que ça donne pour des galaxies situées au voisinage du pôle nord galactique, puis du pôle sud galactique (j'ai consulté le Third Reference Catalogues of galaxies de De Vaucouleurs, ce sont les valeurs en magnitude :

- NGC 4494 = 0,06

- NGC 4559 = 0,07

- NGC 4565 = 0,04

- M64 = 0,16

- NGC 4725 = 0,03

- NGC 247 = 0.07

- NGC 253 = 0,05

(Pour l'anecdote, les valeurs sont de 0,32 pour NGC 891, de 0,93 pour NGC 6822 dans le Sagittaire et de 3,05 pour IC 342 dans la Girafe.)

Pas besoin d'aller plus loin : lorsqu'on observe perpendiculairement au plan de la Galaxie (dont l'épaisseur fait de l'ordre de 200 pc au niveau du Soleil (*), donc ici la lumière n'a parcouru que 100 pc de notre Galaxie) la matière interstellaire est suffisante pour faire perdre quelques centièmes de magnitude.

Perdre 0,05 magnitude (uniquement en magnitude B, donc pas sur tout le spectre), ça correspond à perdre 4,5 % de la lumière (en effet, 2,5xlog(0,955) = -0,05). Et ceci sur 100 pc, donc on perd 0,5 pour 1000 à chaque parsec traversé (en effet 0,9995^100 = 0,95). Comme quoi la valeur trouvée n'est guère différente de celle que j'utilisais en traversant les bras (1 pour 1000).

(Vous êtes sûrs que la matière interstellaire est présente surtout dans les bras ? Après tout, il serait assez normal de trouver partout de la matière apparue depuis les débuts de l'histoire de la Galaxie, c'est juste qu'elle serait plus discrète que celle qui se fait perturber par les grosses étoiles des bras...)

Quoiqu'il en soit, je n'ai pas compris l'argument de Pascal sur le fait qu'on voit les galaxies sans diffusion. On les voit, mais avec une perte de quelques centièmes de magnitude qui est mesurable. Et pour que la lumière perde 0,5 pour 1000 de son intensité à chaque parsec traversé perpendiculairement au bras, il me semble qu'il faut un peu plus que deux ou trois particules...

(*) ~700 al d'après Luxorion ( http://www.astrosurf.com/luxorion/astro-enfant-voielactee-galaxies.htm ).

Modifié 7 avril 2014 par 'Bruno

'Bruno · 7 avril 2014

Le grand atlas de l'astronomie (Encyclopaedia Universalis), article "Le milieu interstellaire proche", écrit par James Lequeux :

« La matière interstellaire frappe par la diversité et la complexité de sa structure éminemment chaotique. [...] Le milieu interstellaire proche ne fait pas exception. Les observations [...], menées à grande distance du plan galactique, mettent en évidence de nombreuses arches ou boucles et d'autres structures complexes qui témoignent d'un état extrême d'agitation. Ces observations concernent le milieu situé jusqu'à quelques centaines de parsecs de nous.

Assez paradoxalement, le milieu très proche - quelques dizaines de parsecs autour du Soleil - est difficile à étudier, en particulier parce qu'il se révèle fort peu dense. [...] Le Système Solaire ne baigne pas directement dans le milieu interstellaire ; en effet, le Soleil émet continuellement de la matière, le vent solaire, qui repousse le milieu interstellaire bien au-delà de l'orbite de Pluton [...]. Cependant, les atomes neutres d'hydrogène et d'hélium interstellaires peuvent pénétrer sans trop d'encombre dans le vent solaire (lequel est complètement ionisé). [...] Leur densité est de l'ordre de 0,1 atome par centimètre cube et leur température de près de 10 000 kelvins [...], ainsi le milieu interstellaire très proche n'est pas au repos [...]. Cela n'a rien d'étonnant étant donné l'état d'agitation de ce milieu. »

(Les [...] sont des détails hors-sujet, par exemple expliquant qu'on a utilisé tel ou tel radiotélescope.)

Un peu plus loin :

« Le résultat est assez surprenant : l'observation des étoiles situées à quelques parsecs du Soleil conduit à une densité moyenne du gaz interstellaire de l'ordre de 0,1 atome par centimètre cube, en accord avec ce que fournit l'étude des atomes qui pénètrent dans le vent solaire. Au-delà de quelques parsecs, il n'y a pratiquement plus rien, et cela jusqu'à [...] une cinquantaine de parsecs environ. Nous sommes donc immergés dans un nuage interstellaire principalement neutre, chaud et très dilué, lui-même immergé dans un milieu encore plus dilué (moins de 0,01 atome ou ion par centimètre cube). [...] Ce dernier milieu [...] peut être identifié à la composante très chaude et très diluée qui remplit l'essentiel de notre Galaxie. »

Il y a aussi une figure qui représente le Soleil et son voisinage. On y voit une masse blanche de ~ 10 pc de diamètre avec le Soleil à l'intérieur, décentré, et l'indication « 0,1 atomes par cm cube ». C'est le petit nuage dans lequel on se situe. À l'intérieur de ce nuage, mais de l'autre côté du Soleil (à ~ 7-8 pc), il y a de petits nuages bruns avec l'indication « 30 atome par cm cube ». L'extérieur du nuage, représentée en bleu, correspond à « 0,01 à 0,001 atome par cm cube ». La légende dit, en parlant du nuage où nous sommes : « Ce nuage comporte quelques régions plus denses indiquées schématiquement. »

Passionnant !

J'en retiens les points suivants :

- La matière interstellaire concerne toute la Galaxie, pas seulement ses bras, ses nébuleuses ou je ne sais quoi.

- J'avais lu la valeur de 1 particule par cm cube pour la Galaxie. Mais entre les bras, c'est 0,01 à 0,001. Sauf autour du Soleil, parce qu'on est nous-mêmes dans un nuage : 0,1 particule. Bref, ce n'est pas si vide que ça. Les valeurs sont inférieures à la valeur moyenne, mais pas de façon négligeable (c'est compatible avec mon calcul d'absorption de la lumière par parsec : pas beaucoup inférieure à celle dans les bras).

- Même si 0,1 ou 0,01 par cm cube, c'est très peu, la figure montre qu'il peut y avoir localement des zones nettement plus dense (30 atomes par cm cube). La matière interstellaire est chaotique, ce n'est pas une soupe uniforme, tout au contraire.

- Est-ce que les particules en question sont juste des atomes d'hydrogène et d'hélium ? On dirait que non puisque l'article précise que ceux-ci pénètrent dans le vent solaire, ce qui sous-entend que les autres ne le font pas. Mais il ne parle pas de molécules. Donc juste des atomes ?

Ce qui est donc acquis, c'est que notre vaisseau spatial va être bombardé en permanence à 1/10 de c par des particules interstellaires.

- Avec une densité de 0,001 particule par cm cube, chaque centimètre carré de l'avant du vaisseau percutera 3 millions de particules par seconde.

- Mais si on traverse une zone à 30 particules par cm cube, ça fait 90 milliards de chocs par seconde.

Est-ce sans danger ? J'ai quand même du mal à imaginer qu'une petite particule puisse faire le moindre dégât... sauf que là, c'est pas une seule de temps en temps. Effectivement il faudrait maintenant regarder ce qui se passe dans les accélérateurs de particule : y a-t-il un blindage ? y subit-on des millions ou milliards de chocs par seconde ?

Modifié 7 avril 2014 par 'Bruno

pascal_meheut · 7 avril 2014

Bon, tu as 90 milliards de chocs par seconde disons. Soit sur 1 siècle, 2.8 10^20 chocs.

On suppose que chaque choc détruit 1 million de particules de ta sonde.

Bref, au bout d'un siècle, tu as détruit 2.8 10^26 particules. Soit en gros 500 moles donc par ex. Soit 100 kg de plomb. Comparé au poids de ton vaisseau capable de voyager à 1/10 c pendant 100 ans, ca devrait aller (sauf erreur de calcul, je fais ça très vite).

En pratique, c'est bien sur plus compliqué et je n'accorde qu'une valeur limitée aux calculs à la louche que nous pouvons faire ici.

sebbastienss · 7 avril 2014

Il faudrait savoir l'energie de liason de chaque atome du bouclier a ses voisins

S.B · 8 avril 2014

Bon, a y est, j'ai papoté avec Nicolas Prantzos, en fait il évoque le problème du milieu interstellaire dans son livre, ça m'avait échappé.

Effectivement, un vaisseau interstellaire percuterait, en plus des rayons cosmiques, des particules de l'ordre de 10 P - 16 gramme tous les quelques kilomètres, c'est à dire des milliers d'impacts par seconde... Selon lui, on peut se protéger avec un bon bouclier (là le terme bouclier a réellement un sens, du coup) de plusieurs centimètres d'épaisseur, donc assez lourd.

Bon, Nicolas termine en glissant que ce problème de bouclier est marginal par rapport à la question plus sérieuse de comment on fait pour aller à 0.1 c...

Bref, merci à tous, snif, c'était une discussion passionnante.

maire · 8 avril 2014

Bon, a y est, j'ai papoté avec Nicolas Prantzos, en fait il évoque le problème du milieu interstellaire dans son livre, ça m'avait échappé.
Effectivement, un vaisseau interstellaire percuterait, en plus des rayons cosmiques, des particules de l'ordre de 10 P - 16 gramme tous les quelques kilomètres, c'est à dire des milliers d'impacts par seconde... Selon lui, on peut se protéger avec un bon bouclier (là le terme bouclier a réellement un sens, du coup) de plusieurs centimètres d'épaisseur, donc assez lourd.

Bon, Nicolas termine en glissant que ce problème de bouclier est marginal par rapport à la question plus sérieuse de comment on fait pour aller à 0.1 c...

Bref, merci à tous, snif, c'était une discussion passionnante.

Oui mais quand même Serge tu as eu une bonne idée il me semble en pensant à un bouclier en feuillard...

Bon c'est quand qu'on creuse un astéroïde métallique pour le transformer en vaisseau? :be:

'Bruno · 8 avril 2014

Merci S.B d'avoir questionné un spécialiste !

Bon, Nicolas termine en glissant que ce problème de bouclier est marginal par rapport à la question plus sérieuse de comment on fait pour aller à 0.1 c...

C'est clair qu'on n'a pas abordé le problème le plus difficile ! Mais maintenant on sait qu'on peut passer à la question difficile, qu'on ne se prendra pas la tête pour rien.

J'ai un autre problème... Imaginons qu'on envoie une sonde vers une exoplanète proche. Juste une sonde. Pour aller à 0,1 c il faudra qu'elle soit le plus léger possible. Or ses données doivent être transmise avec une antenne. Mais compte-tenu de la distance, est-ce que cette antenne ne devrait pas être de très grande taille (au point que la sonde deviendrait très très lourde, surtout avec son bouclier) ? Ou bien est-ce qu'on peut compenser ça au niveau de la réception avec une énorme antenne sur Terre ?

S.B · 8 avril 2014

Excellente question.

Premier élément de réponse : on suit facilement les sondes Voyager et leurs antennes de, disons, 1 m de diamètre, pour simplifier, à 10 milliards de kilomètres, toujours pour simplifier, avec des antennes de 10 mètres, pour rester dans les mêmes ordres de grandeur.

(En vrai, les trois antennes du DSN mesurent 70 mètres et les Voyager sont à près de 20 milliards de kilomètres, mais en restant dans les multiples de 10, ça simplifie).

'Bruno · 8 avril 2014

Si je prends les valeurs précises : à 133 UA il faut une antenne de 70 m. Donc à 133.000 UA (en gros 2 années-lumières) il faudra une antenne de 70 km. Argh...

syncopatte · 8 avril 2014

Et en bleutooth?

Ou wifi? 4G?

Je me rappelle les antennes des premiers téléphones portables: des monstres!

Genre endoscopes de proctologues.

Or maintenant, elles sont tellement minuscules qu'on ne sait même plus où elles sont, voire s'il y en a encore. Vu de l'extérieur du moins.

Patte.

OrionRider · 8 avril 2014

Concernant la diffusion ou l'extinction de la lumière dans l'espace interstellaire, j'ai une petite question.

Supposons qu'entre ici et Proxima un vaisseau ait une forte probabilité de rencontrer au moins un grain de matière 'macroscopique' de 1mm².

Par exemple un vaisseau de 10m² de 'surface frontale', en ne considérant que le cœur vital de l'engin, pas les panneaux dissipateurs de chaleur, antennes, etc.

En gros un 'grain de sable' pour un volume de 10m² x 4AL.

L'extinction de Proxima causée par ce grain de sable (et tous ses frères) serait de ±1/11000000. Est-ce détectable, mesurable, visible?

Et serait-ce suffisant pour causer une diffusion significative de la lumière? :confused:

Modifié 9 avril 2014 par OrionRider

OrionRider · 9 avril 2014

Et en bleutooth?

Ou wifi? 4G?

Je me rappelle les antennes des premiers téléphones portables: des monstres!

Genre endoscopes de proctologues.

Or maintenant, elles sont tellement minuscules qu'on ne sait même plus où elles sont, voire s'il y en a encore. Vu de l'extérieur du moins.

Patte.

Là, c'est juste une question de longueur d'onde. Les antennes Wifi mesurent ±3cm (quart d'onde) et peuvent donc être intégrées dans la plupart des appareils. Elles ne conviennent pas pour des émissions à longue distance car les hautes fréquences sont facilement absorbées par l'environnement.

Mais dans le vide de l'espace peut-être les micro-ondes conviennent-elles?

Edit: je viens de lire que Voyager émet dans une longueur d'onde de 13cm et de 3,6cm et possède une antenne parabolique de 3,6m qui émet un faisceau de 0,6°. :rolleyes:

Le truc par rapport aux sondes du siècle passé c'est qu'un vaisseau interstellaire posséderait par définition une source d'énergie colossale pour accélérer à de telles vitesses. Donc il pourrait émettre un signal (maser?) bien plus puissant que Voyager.

Quant à l'antenne de réception, si on la construit dans l'espace (par exemple à un point de Lagrange) elle pourrait facilement couvrir des kilomètres.

Modifié 9 avril 2014 par OrionRider

'Bruno · 9 avril 2014

Le truc par rapport aux sondes du siècle passé c'est qu'un vaisseau interstellaire posséderait par définition une source d'énergie colossale pour accélérer à de telles vitesses. Donc il pourrait émettre un signal (maser?) bien plus puissant que Voyager.

Ah oui, c'est pas bête ça ! Donc le problème principal reste la vitesse, comme on s'en doutait au début...

S.B · 10 avril 2014

Oui Bruno... Notre discussion sur le danger des impacts était très très académique...

En fait, c'est un peu comme si Christophe Colomb et ses équipages discutaient, avant leur voyage, de la possibilité d'y aller avec une caravelle volante, portée par deux ailes et deux systèmes de propulsion, avec 300 personnes à bord et voguant à 900 km/h. A ce moment là, les membres de l'équipage auraient passés des heures à discuter de l'impossibilité d'un tel voyage du fait des impacts des oiseaux, avant que quelqu'un ne sonne la fin de la récréation en déclarant "OK, OK, les oiseaux, mais sinon, notre caravelle volante, comment on la fera avancer ?".

'Bruno · 10 avril 2014

Je trouve au contraire très important de commencer par se poser ce genre de question avant de lancer un énorme projet.

Imagine : ça fait vingt ans qu'on construit une énorme base de lancement, avec un énorme vaisseau hyper perfectionné. Une coopération internationale a permis de lever des fonds gigantesques pour fabriquer le moteur à antimatière, qu'on est en train de mettre au point dans l'espace (sur Terre, l'antimatière s'annihilerait) grâce à une station spatiale hors de prix. Et voilà qu'un type se pointe : « stop ! hé, les gars, stop ! je viens de faire les calculs : notre vaisseau va se faire pulvériser à cause de sa vitesse, ça sert à rien de continuer ». Il aurait mieux valu qu'il le dise au début !

Modifié 10 avril 2014 par 'Bruno

S.B · 10 avril 2014

Oui, t'as raison, Bruno...

Je vous demande pardon à tous, à vos familles, à vos proches, avec des branques comme moi, Christophe Colomb aurait jamais découvert l'Amérique...

Great gig in the sky · 10 avril 2014

Avec des branques comme moi, Christophe Colomb aurait jamais découvert l'Amérique...

C' est bien ce qu' il me semblait ! ( je blague , of course !!! ) .

sebbastienss · 10 avril 2014

Je prend une fusee qui contient 99% de carburant et a 1% de sa masse en charge utile. Les 99% sont moitié de matière et moitié d'antimatiere. On suppose que toute l'énergie d'anihilation se retrouve dans la masse qui reste (c est difficile puisqu'il faut que la masse éjectee n'aie pas de vitesse, mais bon).

La masse finale de la charge utile sera sa masse au repos multiplié par log neperien de 100. Donc masse finale = masse au repos x 4,6.

Cela fait une vitesse de 0,976 c

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